已知函数 $f(x)=\left|x^2-1\right|$,若关于 $x$ 的方程 $f^2(x)-mf(x)+2m-1=0$($m$ 为实常数)有 $6$ 个实数解,则实数 $m$ 的取值范围是
【难度】
【出处】
【标注】
  • 知识点
    >
    函数
    >
    复合函数
  • 知识点
    >
    函数
    >
    函数的图象与性质
    >
    函数的零点
  • 方法
    >
    代数处理
    >
    分离变量法
【答案】
$\left\{\dfrac 12\right\}$
【解析】
先考虑函数 $y=f(x)$ 的图象与 $y=t$ 的公共点个数 $n_t$ 和 $t$ 的取值之间的关系.\[\begin{array}{c|ccccc} \hline
t&(-\infty,0)&0&(0,1)&1&(1,+\infty)\\ \hline
n_t&0&2&4&3&2 \\ \hline
\end{array}\]记关于 $t$ 的方程\[t^2-mt+2m-1=0\]的实数根为 $t_1,t_2$,设函数 $g(t)=t^2-mt+2m-1$.
根据题意知此方程在 $(0,1)$ 内有一个实数解,另一个实数解或者为 $0$,或者在区间 $(1,+\infty)$ 内.
情形一 $t_1\in(0,1),t_2\in(1,+\infty)$
记 $g(t)=t^2-mt+2m-1$,则有 $g(0)>0$ 且 $g(1)<0$,无解;
情形二 $t_1=0,t_2\in(0,1)$
此时 $g(0)=0$ 解得 $m=\dfrac 12$,检验知此时符合题意.
因此实数 $m$ 的取值范围是 $\left\{\dfrac 12\right\}$.
题目 答案 解析 备注
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